Allgemeine Hinweise zum Experimentieren und Disclaimer beachten!
EINLEITUNG
Den Leitsatz »Erst das Wasser, dann die Säure, sonst geschieht das Ungeheure!« bekommt beinahe jeder Schüler im Chemieunterricht zu Ohren. In diesem Experiment missachten wir - unter Einhaltung der nötigen Sicherheitsvorkehrungen - bewusst dieses Grundprinzip und sehen was passiert.
SCHWIERIGKEITSGRAD
Demonstrationsexperiment - mittel
GERÄTE
Messzylinder 1000mL, säurefeste Handschuhe, Schutzbrille, Tropfpipette, Uhrglasschale
CHEMIKALIEN
konz. 96% Schwefelsäure
Natriumcarbonat
DURCHFÜHRUNG
In einen sehr hohen Messzylinder wird bodenbedeckt (20 mL) konz. Schwefelsäure vorgelegt. Der Messzylinder wird mit einer Uhrglasschale bedeckt, um mögliche Säurespritzer abzufangen. Über den kleinen Spalt zwischen Schnabel des Zylinders und Uhrglasschale, wird mit der Tropfpipette vorsichtig Wasser auf die Schwefelsäure getropft.
ENTSORGUNG
Lösung großzügig mit Wasser verdünnen, mit Natriumcarbonat neutralisieren (Gasentwicklung!) und dem Abwasser zuführen.
ERKLÄRUNG
Säuren können an Reaktionspartner Protonen abgeben. In wässrigen Lösungen reagieren sie mit dem Wasser zu Hydroniumionen (H3O+). Wird nun auf konzentrierte Schwefelsäure Wasser gegeben entsteht in einer exothermen Reaktion schlagartig Schwefelsäure-Hydrat. Da diese Reaktion bei Temperaturen bis zu 300°C abläuft verdampft das Wasser sofort und schießt wegen des auftretenden Siedeverzugs nach oben. Legt man ausreichend Wasser vor und gibt die Säure hinzu verläuft diese Hydratbildung und auch der Temperaturanstieg langsamer.